JPH11215268A - 過電流防止回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 感温抵抗を削減して線路距離を増やし、過電
流が発生したときの反応時間を速くし、ボタン電話装置
およびボタン電話機の内部素子を破損防止することを課
題とする。 【解決手段】 直流給電回路と電話機間に制御端子を有
する給電制御用素子を備えた過電流防止回路において、
前記給電制御用素子の両端に接続されて両端の電圧を監
視する電圧監視回路と、該電圧監視回路の出力を供給さ
れて前記給電制御用素子をオフする制御素子遮断信号を
送出する給電制御回路と、前記制御素子遮断信号を受信
して所定時間後に前記給電制御回路をリセットするリセ
ット信号を供給するリセット回路と、前記リセット回路
に手動的にリセットをオフする信号を出力するスイッチ
とを備えたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、家庭用電話機、単
独電話機、一般用電話機等とは異なり、デジタルデータ
をも扱えるデジタルホン等の機能スイッチを有するボタ
ン電話やバッテリー供給される携帯電話等に用いられる
過電流防止回路に関する。

【０００２】

【背景技術】従来、ボタン電話装置において、過電流防
止回路は、直流給電回路に直列に感温抵抗を挿入して用
いられている。

【０００３】図４は、従来の過電流防止回路の一例を示
すブロック図である。ボタン電話装置１は、ボタン電話
機６に直流電力を給電するため、電話会社の交換局等か
ら直流電圧、例えば−４８Ｖ程度を供給されて動作する
直流給電回路５を有している。また、ボタン電話機６と
給電制御用素子２、感温抵抗１２は、直流給電回路５に
対し直列に設けられている。ボタン電話機６に直流電力
を給電するかしないかの制御はトランジスタ素子で構成
される給電制御回路４によって行われる。感温抵抗１２
は、抵抗に流れる電流が大きくなると抵抗が大きくなる
という特性を持ったもので、過電流が発生したときは高
抵抗となって過電流を抑える。

【０００４】より具体的な回路図について、特開平１−
２４１２６１号公報に記載されている。図５に交換機側
に設置されたセンター給電方式の回路図を示している。
図５において、１６はラインプロセッサ（ＬＰＲ）、１
９は給電制御ソフト、１５は加入者端末を構成している
電話機、ＲLは加入者線の線路抵抗、Ｒ1〜Ｒ6は抵抗、
ＴＲ１，ＴＲ２はトランジスタ、Ｄ１はダイオード、Ｄ
２はツェナーダイオード、２０，２２はフォトカプラー
である。過電流検出回路１２はトランジスタＴＲ２、ダ
イオードＤ１、抵抗Ｒ2により構成され、給電停止回路
１４はフォトカプラー２０、ツェナーダイオードＤ２、
抵抗Ｒ3により構成されている。ラインプロセッサ１６
は、複数の加入者回線からの情報を処理している。例え
ば、１６回線の加入者回線に対して１個の割合で交換機
側に設けられて、加入者線からの信号をＳＣＮ信号（監
視信号）として読み込み、内部にて処理した結果をＳＤ
信号（制御信号）として出力する機能を有している。こ
のラインプロセッサ１６内部に給電の停止と再給電を制
御する給電制御ソフト１９が設けられている。給電制御
ソフト１９はソフトウェアのプログラムにて形成され、
過電流時の給電の停止時間を任意に設定することができ
る。給電の電源電圧は−４８Ｖで、ＧＮＤから抵抗Ｒ
５、ツェナーダイオードＤ２を介してトランジスタＴＲ
１のベース電流を流すことによりトランジスタＴＲ１、
抵抗Ｒ1、線路抵抗ＲLを介して電話機１１へ電流Ｉを供
給している。

【０００５】ここで、加入者線又は電話機１１に何らか
の異常により過電流が流れた場合、過電流検出用の抵抗
Ｒ１両端の電圧降下が増加する。この電圧降下の値がト
ランジスタＴＲ２のベース・エミッタ間電圧、ダイオー
ドＤ１の順方向電圧、及び抵抗Ｒ２の電圧降下の値より
も大きくなると、トランジスタＴＲ２のベース電流が流
れて、トランジスタＴＲ２がＯＮ状態となると共に、フ
ォトカプラー２２もＯＮ状態となる。ラインプロセッサ
１６は、＋５Ｖ電源電圧で動作しているため、ＳＣＮ信
号は抵抗Ｒ６を介して＋５Ｖが印加されているが、フォ
トカプラー２２がＯＮ状態になるとＳＣＮ信号はＧＮＤ
に接続されて、給電制御ソフト１９は加入者側に過電流
が流れたことを読み取る。この際、２度読みとすること
で信頼性を向上できる。そうしてＳＤ信号を送出してフ
ォトカプラー２０をＯＮ状態とすると、トランジスタＴ
Ｒ１をＯＦＦ状態となり、給電は停止される。この停止
時間は、給電制御ソフト１９により設定されており、停
止時間が過ぎたらＳＤ信号の送出を停止し、トランジス
タＴＲ１をＯＮ状態とする。このとき再度過電流が流れ
ておれば、トランジスタＴＲ１をＯＦＦ状態とする。こ
うして、過電流が流れている場合でも、給電停止時間と
給電時間のデューティを設定できるので、トランジスタ
ＴＲ１等の発熱を抑えられる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この従来技術
は、次のような問題点があった。

【０００７】第一の問題点は、ボタン電話装置１とボタ
ン電話機６との配線線路距離が短くなるということであ
る。その理由は、ボタン電話機６はある一定以上の電圧
を供給しないと動作しないが、感温抵抗１２は通常動作
時においても直流抵抗をもっており、直流ループ回路に
感温抵抗１２が直列に入るため、ボタン電話機６端の電
圧が低下する。直流ループ回路の直流抵抗は、感温抵抗
１２と線路抵抗、給電制御用素子２、ボタン電話機６か
らなり、配線線路距離を長くすると線路抵抗が増加し、
ボタン電話機６端の電圧が低下していく。その結果、感
温抵抗１２があると感温抵抗１２の分、線路距離を増や
すことができないことになる。

【０００８】また、第二の問題点は、感温抵抗１２は過
電流が発生したときの反応時間が遅い、ということであ
る。その理由は、感温抵抗１２は過電流が発生すると、
内部温度が上昇し高抵抗となるが、上昇に時間がかかる
ため、高抵抗となるまでの間過電流が流れてしまい、ボ
タン電話装置１およびボタン電話機６の内部素子を破損
する恐れがある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記問題点を
解決するもので、直流給電回路と電話機間に制御端子を
有する給電制御用素子を備えた過電流防止回路におい
て、前記給電制御用素子の一端と前記電話機の一端に接
続され且つ該一端間の電圧を監視する電圧監視回路と、
該電圧監視回路の出力を供給されて前記給電制御用素子
をオン／オフする制御素子遮断信号を送出する給電制御
回路と、前記電圧監視回路の出力を受信して所定時間後
に前記給電制御回路にリセット信号を供給するリセット
回路とを備えたことを特徴とする。

【００１０】又、上記過電流防止回路において、前記電
圧監視回路に接続される前記電話機の一端は前記直流給
電回路に接続されており、前記電圧監視回路の異常検出
出力により前記給電制御用素子をオフし、前記所定時間
後に該給電制御用素子をオンすることを特徴とする。ま
た、上記過電流防止回路において、前記電話機は、公衆
回線の局線から局線インターフェースを介してデータと
音声信号とをやり取りし、前記音声信号の時には低イン
ピダンスで動作し、前記データの時には高インピーダン
スで動作するトランスに接続されていることを特徴とす
る。

【００１１】さらに、直流給電回路と電話機間に制御端
子を有する給電制御用素子を備えた過電流防止回路にお
いて、前記給電制御用素子の一端と前記電話機の一端に
接続されて該一端間の電圧を監視する電圧監視回路と、
該電圧監視回路の出力を供給されて前記給電制御用素子
をオン／オフする制御素子遮断信号を送出する給電制御
回路と、前記電圧監視回路の出力を受信して所定時間後
に前記給電制御回路にリセット信号を供給するリセット
回路と、前記リセット回路に手動的にリセットをオフす
る信号を出力するスイッチと、前記給電制御回路に接続
され前記制御素子遮断信号と同期して前記制御素子遮断
信号を生成した原因を表示する表示器とを備えたことを
特徴とする。

【００１２】

【発明の実施の形態】［第１の実施形態］ （第１の実施形態の構成）図１に本実施形態の構成ブロ
ック図を示す。図１を参照すると、ボタン電話装置１
は、ボタン電話機６に直流電力を給電するための直流給
電回路５を有している。電話会社等の交換局からのツイ
ストペア線は別途局線インターフェースを介してボタン
電話と交流的に接続されている。給電制御用素子２は、
ボタン電話機６と直流給電回路５の間に設けられ、直流
電力を給電するかしないかの制御を行うトランジスタ素
子で構成されている。電圧監視回路３は、給電制御用素
子２の両端に接続し、電圧降下がある一定以上の値に達
したときアラーム信号を送信する。給電制御回路４は、
電圧監視回路３からアラーム信号を受信したとき、給電
制御用素子２の給電をストップさせる制御素子遮断信号
を発生する。リセット回路９は、制御素子遮断信号を受
信してから一定時間後に給電制御回路４にリセット信号
を発生させたり、または手動スイッチ１０が発生する手
動解除信号を受信すると、給電制御回路４にリセット信
号を発生させる。

【００１３】（第１の実施形態の動作説明）次に、図１
の回路の動作について、図を参照して説明する。まず、
ボタン電話装置１およびボタン電話機６が正常動作する
ときは、給電制御用素子２は導通状態であり、直流給電
回路５から一定電流が供給され、ボタン電話機６に供給
される。図２を参照すると、Ｔ１に達するまでの部分で
あり、ボタン電話機６への供給電流は正常値を示してい
る。

【００１４】直流給電回路５とボタン電話機６、給電制
御用素子２で形成される電流ループに異常が発生し、過
電流が発生したとき、トランジスタで構成される給電制
御用素子２の端子間電圧が上昇する。電圧監視回路３は
端子間電圧を基準電圧端子７と比較電圧端子８とから入
力し、基準電圧端子７と比較電圧端子８との電位差があ
る一定レベル以上となったとき、アラーム信号を発生す
る。

【００１５】図２を参照すると、Ｔ１〜Ｔ２において、
給電制御用素子２は導通状態のために過電流が発生し、
給電制御用素子２の端子間電圧が上昇し、異常を知らせ
るアラーム信号が発生する。

【００１６】給電制御回路４はアラーム信号を受信する
と、制御素子遮断信号を発生する。給電制御用素子２
は、制御素子遮断信号を受信すると、トランジスタをオ
フして、電流ループを遮断する。

【００１７】図２を参照すると、Ｔ２〜Ｔ３において、
制御素子遮断信号が発生している間は、給電制御用素子
２は絶縁状態となるため、直流ループ電流は遮断され
る。ボタン電話機６は、給電が停止されるとともに動作
が停止する。

【００１８】リセット回路９は、ある一定時間制御素子
遮断信号が発生していたとき、またはスイッチ１０が手
動解除信号を発生したとき、制御素子遮断信号を解除す
るためのリセット信号を発生する。給電制御回路４は、
リセット信号によって、制御素子解除信号を発生し、給
電制御用素子２を導通状態にする。

【００１９】図２を参照すると、Ｔ３以降において、リ
セット信号が発生すると、給電制御回路４からの信号
は、制御素子解除信号に変わり、給電制御用素子２が導
通状態となるため、直流給電回路５とボタン電話機６、
給電制御用素子２で形成される直流回路ループが復旧し
ていたとき、ループ電流は正常となり、ボタン電話機６
は正常動作となる。逆に直流回路ループが復旧していな
いときは、Ｔ１〜Ｔ３を繰り返す。

【００２０】図３により具体的な回路ブロック図を示し
て説明する。図３において、直流給電回路５から直流電
圧０Ｖ，−２４Ｖが供給され、ボタン電話機６を介して
給電制御用素子２のトランジスタにより終端されるルー
プを形成している。なお、ボタン電話機６は不図示のト
ランス結合により通話信号が供給されて、通話可能とな
る。また、直流給電回路５の両端電圧の分割電圧を一入
力とする電圧監視回路７は、ボタン電話機６と給電制御
用素子２の接続点を他の一入力として電圧監視し、通常
は給電制御用素子２のトランジスタＱ１をオンしてい
る。

【００２１】ここで、ボタン電話機６や伝送回路等に異
常が発生した場合、そのボタン電話機６と給電制御用素
子２の接続点の電圧が上昇した場合には、オペアンプＯ
Ｐ１が反転し、その反転信号を給電制御回路４に伝送し
て給電制御用素子２のトランジスタＱ１をオフすると共
に、リセット回路９に伝送して所定時間カウントして
後、リセット信号をＯＲ回路を介して給電制御回路４に
リセット信号を供給して、給電制御用素子２のトランジ
スタＱ１をオンする。

【００２２】さらに、周辺の回路を含めた回路ブロック
図を図４に示して説明する。ホンボタン電話機６は、公
衆回線やＩＳＤＮ回線等の局線から、ターミネートアダ
プター等の局線インターフェース２４で入出力し、局線
とデジタルデータのやりとりを行う場合にはメインＣＰ
Ｕ２３が応答し、局線と音声信号のやり取りを行う場合
にはデータ通信用回路２２が応答し、トランス２１はＤ
Ｃカットすると共に、音声信号の場合のインピーダンス
にはボタン電話機６に音声信号を伝送し、デジタルデー
タの場合にはハイインピーダンスとなって伝送を阻止す
るものである。係る回線に異常が発生すれば、上述した
ように給電制御用素子２の入力端子の電圧に異常が発生
し、電圧監視回路７の動作に応じて、給電制御用素子２
のトランジスタＱ１をオフすると共に、所定時間後に該
トランジスタＱ１をオンすることで、自動的な回線復帰
が可能となる。また、手動スイッチ１０の操作により、
手動として回線をリセットしたり、復帰したりも可能で
ある。

【００２３】なお、図１において、局線の導入部につい
て、特に説明していないが、図４と同様な回路ブロック
が接続されている。

【００２４】［第２の実施形態］次に、本発明の第２の
実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。図
５を参照すると、給電制御回路４に給電状況を表示する
ための表示器１１が接続されている。給電制御回路４
は、過電流が発生したとき制御素子遮断信号を発生する
と同時に、過電流表示信号を表示器１１に送る。過電流
表示信号を受信した表示器１１には過電流が発生してい
ることが表示される。

【００２５】この実施形態は、過電流が発生しているか
否かを外部に表示でき、不具合の原因が過電流であるこ
とを特定できるという新たな効果を有する。

【００２６】また、図５に示したブロックが、図４に示
した回線中にあれば、メインＣＰＵ２３により、局線イ
ンターフェース２４の検出によって公衆回線に通じる局
線側の異常状態を表示器１１に表示できることが可能と
なる。また、付属的に、該表示器１１に、相手側の電話
番号を表示することも可能であり、多彩な表示を可能と
する。

【００２７】

【発明の効果】本発明によれば、一定以上の電流を検出
したとき、電流を阻止する回路を設けたので、ボタン電
話装置およびボタン電話機を過電流による破損から保護
できるということである。

【００２８】また、過電流による異常が発生したことを
示す信号を出力させる手段を設け、その信号を監視すれ
ば過電流の発生を特定できるので、過電流の発生を確認
できるということである。

【００２９】さらに、電圧により過電流を検出する回路
を設けたので、過電流保護までの反応時間が短いという
ことである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による実施形態のブロック図である。

【図２】本発明による実施形態の動作を説明するタイミ
ングチャートである。

【図３】本発明による具体的な実施形態のブロック図で
ある。

【図４】本発明による具体的な実施形態のブロック図で
ある。

【図５】本発明による実施形態のブロック図である。

【図６】従来例の電話機の過電流防止のブロック図であ
る。

【図７】従来例の電話機の過電流防止の回路図である。

【符号の説明】

１ ボタン電話装置 ２ 給電制御用素子 ３ 電圧監視回路 ４ 給電制御回路 ５ 直流給電回路 ６ ボタン電話機 ７，８ 電圧監視端子 ９ リセット回路 １０ スイッチ １１ 表示器

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 直流給電回路と電話機間に制御端子を有
   する給電制御用素子を備えた過電流防止回路において、 前記給電制御用素子の一端と前記電話機の一端に接続さ
   れ且つ該一端間の電圧を監視する電圧監視回路と、該電
   圧監視回路の出力を供給されて前記給電制御用素子をオ
   ン／オフする制御素子遮断信号を送出する給電制御回路
   と、前記電圧監視回路の出力を受信して所定時間後に前
   記給電制御回路にリセット信号を供給するリセット回路
   とを備えたことを特徴とする過電流防止回路。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の過電流防止回路におい
   て、前記電圧監視回路に接続される前記電話機の一端は
   前記直流給電回路に接続されており、前記電圧監視回路
   の異常検出出力により前記給電制御用素子をオフし、前
   記所定時間後に該給電制御用素子をオンすることを特徴
   とする過電流防止回路。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の過電流防止回路におい
   て、前記電話機は前記直流給電回路から直流カットトラ
   ンスを介して接続され、且つ前記電話機は前記直流カッ
   トトランスを介して前記給電制御用素子に接続され、前
   記電圧監視回路の基準電圧は前記直流給電回路の両端電
   圧の分割電圧とすることを特徴とする過電流防止回路。
4. 【請求項４】 請求項１に記載の過電流防止回路におい
   て、更に前記リセット回路に加えて、手動的に前記給電
   制御用素子をオンする信号を出力するスイッチを備えた
   ことを特徴とする過電流防止回路。
5. 【請求項５】 請求項１に記載の過電流防止回路におい
   て、前記電話機は、公衆回線の局線から局線インターフ
   ェースを介してデータと音声信号とをやり取りし、前記
   音声信号の時には低インピダンスで動作し、前記データ
   の時には高インピーダンスで動作するトランスに接続さ
   れていることを特徴とする過電流防止回路。
6. 【請求項６】 直流給電回路と電話機間に制御端子を有
   する給電制御用素子を備えた過電流防止回路において、 前記給電制御用素子の一端と前記電話機の一端に接続さ
   れて該一端間の電圧を監視する電圧監視回路と、該電圧
   監視回路の出力を供給されて前記給電制御用素子をオン
   ／オフする制御素子遮断信号を送出する給電制御回路
   と、前記電圧監視回路の出力を受信して所定時間後に前
   記給電制御回路にリセット信号を供給するリセット回路
   と、前記リセット回路に手動的にリセットをオフする信
   号を出力するスイッチと、前記給電制御回路に接続され
   前記制御素子遮断信号と同期して前記制御素子遮断信号
   を生成した原因を表示する表示器とを備えたことを特徴
   とする過電流防止回路。